[发明专利]多孔有机-无机杂化材料的制备方法、由该方法获得的杂化材料以及该材料的催化应用

权利要求书

1.一种用于制备多孔有机-无机杂化材料的方法，其包含：

(1)制备反应液，所述反应液含有由金属前体、可作为配体的有机 化合物、酸以及溶剂形成的混合物；

(2)用电加热或微波照射，将所述反应液加热至高于或等于100℃； 以及

(3)通过用无机盐处理，纯化步骤(2)获得的多孔有机-无机杂化 材料。

2.权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(1)中使用的酸是除 氢氟酸以外的无机酸。

3.权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(3)中使用的无机盐 由选自由NH⁺₄、碱金属和碱土金属组成的组的一价或二价阳离子以及选 自由卤素阴离子、碳酸根离子(CO₃^2-)、硝酸根离子和硫酸根离子组成 的组的一价或二价阴离子组成，通过用所述无机盐处理所述多孔有机-无 机杂化材料，纯化所获得的多孔有机-无机杂化材料中的杂质。

4.权利要求1所述的方法，其中，所述金属前体是选自由Ti、Zr、 Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、 Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、 Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、As、Sb和Bi组成的组中的至少一 种金属或其化合物。

5.权利要求1所述的方法，其中，在所述反应液中含有的溶剂是选 自水、具有1～10个碳原子的醇类、具有2～10个碳原子的酮类以及具 有5～20个碳原子的烃类组成的组中的至少一种的混合物。

6.权利要求1所述的方法，其中，所述可作为配体的有机化合物是 包含选自由羧基、羧酸的阴离子基团、氨基(-NH₂)、亚氨基 酰胺基、磺酸基(-SO₃H)、磺酸的阴离子基团(-SO₃^-)、二硫代甲酸基 团(-CS₂H)、二硫代甲酸基团的阴离子基团(-CS₂^-)、吡啶基和吡嗪基组 成的组中的至少一种功能基团的化合物或其混合物。

7.权利要求6所述的方法，其中，所述的包含羧酸的阴离子基团的 化合物来自选自由苯二甲酸、萘二甲酸、苯三甲酸、萘三甲酸、吡啶二 甲酸、联吡啶二甲酸、甲酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二 酸、庚二酸和环己基二甲酸组成的组中的化合物。

8.权利要求1所述的方法，其中，所述的金属前体是选自由Cr、 Fe和V组成的组中的一种金属，所述的可作为配体的有机化合物是苯二 甲酸。

9.权利要求1所述的方法，其中，所述的反应液通过以50rpm～ 2000rpm搅拌反应液5分钟～600分钟或通过用15,000Hz～30MHz的超 声波照射反应液1分钟～600分钟，对反应液进行预处理以形成晶核，并 在100℃～250℃的温度范围内，用1GHz～30GHz的微波照射形成晶核 的所述反应液，制备有机-无机杂化材料，所述反应液含有铁或铁盐作为 所述金属前体、苯三甲酸作为所述有机化合物、含有摩尔比为0.1～1∶1～ 0.1的硝酸和氢氟酸的酸作为所述酸。

10.权利要求1所述的方法，其中，所述多孔有机-无机杂化材料以 纳米粒子的形式制备。

11.权利要求1所述的方法，其中，所述多孔有机-无机杂化材料以 薄膜或膜的形式制备。

12.根据权利要求1所述的方法得到的多孔有机-无机杂化材料，经 过所述步骤(3)的纯化处理后，所述多孔有机-无机杂化材料的表面积 增大。